variables que afectan a la reacción de transesterificación

Como ya sabemos, la obtención del biodiesel se basa en la reacción de transesterificación. Pero, ¿cuáles son las variables que afectan a su rendimiento?

- Acidez y humedad
Los contenidos de ácidos grasos y de humedad son los parámetros determinantes de la viabilidad del proceso de transesterificación del aceite vegetal. Para que se realice la reacción completa se necesita un valor de ácidos grasos libres menor al 3%. Cuanto más alta es la acidez del aceite, menor es la conversión. Tanto el exceso como la deficiencia de catalizador pueden producir la formación de jabón.
Además, la presencia de humedad disminuye el rendimiento de la reacción, pues el agua reacciona con los catalizadores formando jabones.
Actualmente, la mayor parte del biodiésel producido, procede de aceites vegetales al que se le añade metanol y un catalizador alcalino. Sin embargo hay muchos aceites de bajo costo y grasas animales que pueden ser utilizados. Su problema radica en que suelen contener gran cantidad de ácidos grasos que no se pueden convertir en biodiésel usando catalizadores alcalinos. En estos casos es necesario hacer la esterificación en dos etapas: inicialmente debe realizarse un pretratamiento para convertir los ácidos grasos libres en esteres metílicos con un catalizador ácido, y en un segundo paso se realiza la transesterificación con un catalizador alcalino, para completar la reacción.

- Tipo de catalizador y concentración
Si el aceite usado tiene un alto grado de ácidos grasos y elevada humedad los catalizadores ácidos son los más adecuados.
Aceites, tanto refinados como crudos, con un 1% de catalizador alcalino (tanto hidróxido sódico o potásico) han tenido muy buenos resultados. Sin embargo, el proceso de transesterificación, con dichos catalizadores, para transformar los triglicéridos en sus correspondientes esteres metílicos tiene una conversión muy alta en un periodo más corto de tiempo, tiene algunos inconvenientes: el catalizador debe ser separado del producto final, la recuperación del glicerol puede resultar difícil, el agua alcalina resultante del proceso debe ser tratada y los ácidos grasos y el agua afectan a la reacción.
Los catalizadores enzimáticos pueden obtener resultados relevantes, pero el uso de estos catalizadores tiene un coste superior a los alcalinos.

- Relación molar de alcohol / aceite y tipo de alcohol
La relación estequiométrica requiere tres moles de alcohol y un mol de triglicérido para producir tres moles de ésteres y un mol de glicerol. La transesterificación es una reacción de equilibrio que necesita un exceso de alcohol para conducir la reacción al lado derecho (producción ésteres). Para una conversión máxima se debe utilizar una relación molar de 6:1. En cambio un valor alto de relación molar de alcohol afecta a la separación de glicerina debido al incremento de solubilidad.
La formación de éster etílico comparativamente es más difícil que la de éster metílico, especialmente la formación de una emulsión estable durante la etanólosis es un problema, lo que complica mucho la separación y purificación de los ésteres etílicos

- Efecto del tiempo de reacción y temperatura
La conversión de la reacción de transesterificación aumenta con el tiempo de reacción y se puede producir a diferentes temperaturas, dependiendo del tipo de aceite utilizado.